Предлагаемые схемы оборудования скважин для раздельной эксплуатации пластов на Яуркинском месторождении

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зайнуллин М.Н., студент, Самарский государственный технический университет

Аннотация

Ключевые слова: эксплуатационная колонна, штанговый насос, пакер, лифт, пласты, боковой клапан.

Abstract

Proposed schemes of well equipment for separate reservoir exploitation at the yaurkinskoye field

Zainullin M.N., Samara State Technical University

В настоящее время предприятия нефтегазовой отрасли сталкиваются с резким снижением потока инвестиций и снижением дебитов на существующих пробуренных скважинах. [1]

При проектировании разработки месторождений углеводородного сырья приоритетом является достижение максимально возможного и экономически рентабельного коэффициента извлечения нефти. То есть нужно подобрать такую технологию разработки недр, чтобы затраты на нее окупались за счет добываемого ресурса. [2]

Эффективным путем разработки эксплуатационных объектов с разной продуктивностью может быть применение метода одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) объектов в скважинах.

Первые образцы оборудования для ОРЭ созданы в СССР в 1930-х годах, работы в этом направлении были продолжены после войны. Широкие научноисследовательские и опытно-конструкторские работы начаты под руководством Н.К. Байбакова с конца 1950-х годов (Татария, Башкирия, Грозный, Куйбышев). Н.К. Байбаков в то время курировал всю нефтяную промышленность, и при его фактически каждодневном участии направление стало развиваться очень активно.

В 1965 году было организовано Особое конструкторское бюро по созданию и внедрению оборудования для ОРЭ скважин (ОКБ РЭ) в г. Баку, велись научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в ТатНИПИнефть, ВНИИ, СевКавНИПИнефть, ОКБ БН, ВНИИТнефть, ВНИИКАнефтегаз.

К 1970 году были разработаны основные схемы ОРЭ и ОРЗ для работы в двух пластах, вскрытых одной скважиной: «фонтан-фонтан», «фонтан-насос», «насос-фонтан», «насос-насос», «газлифт-газлифт», «закачка-закачка», «закачка-отбор», «отбор-закачка».

Созданы и прошли промысловые испытания и серийно выпускались системы с параллельными и концентричными колоннами НКТ.

За пятилетие - с 1969-го по 1974 год - в нефтяной промышленности СССР на ОРЭ и ОРЗ перевели более 2500 скважин, а в период с 1974-го по 1979 год - еще около 2000 скважин. То есть за десять лет технология была внедрена более чем в 4,5 тыс. скважин.

Аналогичные работы, естественно, велись и ведутся за рубежом. Опыт эксплуатации оборудования ОРЭ фирм Lufkin Industries, Baker Hughes известен по всему миру и многие элементы их ОРЭ позаимствованы российскими компаниями.

Зарубежные компании в качестве насоса традиционно использует дифференциальный насос для разработки двух пластов. И достаточно новым и очень востребованным направлением ОРЭ становится установка этих систем в боковые отводы или в горизонтальные скважины. В горизонтальные скважины и боковые стволы не всегда удается спустить обсадную колонну. Поскольку в отсутствие обсадной колонны велик риск прорыва газа и воды, необходимо предусматривать какие-то механизмы защиты от этого фактора. С этой целью было разработано оборудование, которое можно спускать, например, в боковой ствол и параллельно изолировать продуктивные интервалы от интервалов возможного водо или газопроявления.

В настоящее время сохраняется задача эффективной разработки пластов при помощи установок одновременно-раздельной эксплуатации. В этой связи многие институты и сервисные компании продолжают разработку различных модификаций установок ОРЭ для НКТ. В их числе институт «ТатНИПИнефть», специалисты которого продолжают развивать технологии ОРД, ОРЭ. При этом институт в настоящее время мало чем уступает по своему оснащению и возможностям лучшим зарубежным фирмам, а по состоянию научных разработок и превосходит. За эти годы специалистами института были разработаны и внедрены более 20 схем установок для разных условий эксплуатации. По направлению применения - это установки для одновременно-раздельной добычи. Рассмотрим из их числа наиболее перспективные разработки и широко применяемые схемы одновременно-раздельной эксплуатации с разделением пластов.

Технология института «ТатНИПИнефть» (для скважин с диаметром эксплуатационной колонны 146 мм, рис. 1) содержит штанговый насос, снабженный дополнительным всасывающим клапаном, установленным на боковой поверхности цилиндра в точке, разделяющей цилиндр пропорционально дебитам пластов.

При этом продукция из нижнего пласта поступает в цилиндр насоса через основной всасывающий клапан, а из верхнего - через дополнительный клапан. Пласты разделены между собой пакером. Регулировка соотношения отборов жидкости между объектами производится изменением положения плунжера относительно бокового клапана и длины его хода, а общей производительности - за счёт изменения длины хода плунжера и частоты качаний. Вынос продукции скважины производится по одной трубе.

Технология ОРЭ, применяемая на месторождениях ЗАО «Татех» может быть использована в скважинах с эксплуатационной колонной диаметром не менее 168 мм. Технология основана на американском оборудовании, благодаря которому возможен одновременный спуск двух лифтов НКТ с насосами. Пласты между собой разделяются пакером.

Добыча нефти ведется раздельно по каждому пласту по отдельным трубопроводам с установкой счетчиков добычи нефти. Эта технология рекомендуется к применению.

Установка ОРРНЭО (одновременно-раздельная разработка нескольких эксплуатационных объектов) ЗАО «ЭЛКАМ-Нефтемаш» позволяет вести раздельную добычу нефти из двух пластов раздельно по каждому пласту в скважине с эксплуатационной колонной 146 мм.

Установка содержит фильтр, пакер, специальную муфту, насосы ННБ и НН-2СП. С колонной НКТ спускаются в скважину фильтр, пакер, специальная муфта, цилиндры насосов ННБ и НН-2СП. С колонной полых штанг спускаются плунжера насосов, соединенных штоком насоса НН-2СП, полированный шток с арматурой, обеспечивающей выход нефти из скважины в нефтепровод.

Рис.1. Однолифтовая конструкция ОРЭ УШГН

Рис. 2. Двухлифтовая конструкция ОРЭ

Подача нефти с нижнего пласта осуществляется насосом ННБ (нижним) через соединительный патрубок НКТ, кольцевое пространство между насосами НН-2СП и кожухом, далее по колонне НКТ. Подача нефти с верхнего пласта насосом НН-2СП (верхним) осуществляется по колонне полых штанг, полому полированному штоку и гибкому трубопроводу.

Оптимальный технологический режим работы добывающих скважин по каждому эксплуатационному объекту устанавливается промыслово-геологической службой предприятия на период от одного до шести месяцев в зависимости от скорости изменения условий эксплуатации скважин. При этом по каждой скважине с учетом её местоположения на объекте задаются нормы суточного отбора нефти, число дней работы, характеристика скважинного оборудования и параметры его работы. Установление технологического режима работы скважины-оптимизационная задача, предусматривающая на определенный период распределение проектной добычи нефти по объекту между скважинами, обеспечивающее рациональное выполнение показателей разработки. Нормы отбора могут ограничиваться требованиями безаварийной эксплуатации скважин: недопустимо снижение забойного давления ниже критического, при котором может произойти нарушение целостности колонны и герметичности цементирования. [5]

Потенциальный фонд скважин Яуркинского месторождения ООО «Татнефть-Самара» для применения ОРЭ по состоянию на 2023 год составляет 22 скважины. За последние годы на данном месторождении в общей сложности было установлено 12 компоновок для ОРЭ. На 11-ти скважинах, эксплуатирующих заволжский горизонт, внедрили рассматриваемую установку для одновременно-раздельной эксплуатации с одним лифтом: №№ 282, 283, 284, 285, 286, 301, 304, 300, 305, 307, 281 с приобщением других горизонтов. На скважинах №№ 283, 285, 301, 304, 305, 281 приобщили бобриковский горизонт, на скважинах №№ 282, 284, 286, 300, 307 - турнейский ярус. Суммарный дебит нефти на сегодня по этим скважинам составил 80,2 т/сут.

Скважина №310 оборудована двухлифтовой установкой ОРЭ. Эксплуатационным пластом был заволжский, приобщили турнейский горизонт. До внедрения УОРЭ дебит составлял 2,2 т/сут, после составил 7 т/сут. Текущий прирост - 4,8 т/сут.

Нужно сказать, что учитывая небольшое количество пробуренных скважин на Яуркинском месторождении, объем внедрения сложно недооценить.

Безусловно в перспективе за счет неплохих положительных результатов по дебитам потенциал скважин внедрения установок ОРЭ института «ТатНИПИнефть» будет расти за счет вовлечения в разработку новых месторождений, то есть в ближайшие годы темпы внедрения существенно возрастут.

одновременно-раздельный эксплуатация скважина

Список литературы

1. Ларионова Е.И., Чинаева Т.И., Шпаковская Е.П. Анализ развития нефтегазового сектора в современных условиях. Статистика и Экономика. 2019. № 16(6). - 41 с.;

2. Юшков И.Р. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений: учеб.-метод. пособие / И.Р. Юшков, Г.П. Хижняк, П.Ю. Илюшин. - Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2013. - 177 с.;

3. Одновременно-раздельная эксплуатация и «интеллектуализация» скважин: вчера, сегодня, завтра / В.И. Ивановский // Инженерная практика. - 2010. - № 1. - 15 с.;

4. Проблемы внедрения технологии одновременно-раздельной эксплуатации на многопластовых месторождениях России/ Афанасьев В.А. [и др.] //Нефтяное хозяйство. 2011. № 7. - 102 с.;

5. Одновременно-раздельная эксплуатация двух пластов в ОАО «Татнефть» / Тахаутдинов Ш.Ф., Ибрагимов Н.Г., Фадеев В.Г., Заббаров Р.Г., Ахметвалиев Р.Н., Тарифов К.М., Кадыров А.Х. // Нефтяное хозяйство. -2006. - №3. - 61 с.

Размещено на Allbest.ru